i

STUDI PERBANDINGAN PASIR, IJUK DAN LIMBAH PLASTIK

SEBAGAI DRAINASE VERTIKAL

Laporan Tugas Akhir

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana dari Universitas

Atma Jaya Yogyakarta

Oleh :

INNOCENTIUS ARUS MAHERI

NPM : 08 02 12998

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA

YOGYAKARTA, OKTOBER 2012

ii

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa

Tugas Akhir dengan judul:

STUDI PERBANDINGAN PASIR, IJUK DAN LIMBAH PLASTIK

SEBAGAI DRAINASE VERTIKAL

benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan hasil

plagiasi karya orang lain. Ide, data hasil penelitian maupun kutipan langsung

maupun tidak langsung yang bersumber dari tulisan atau ide orang lain dinyatakan

secara tertulis dalam tugas akhir ini. Apabila terbukti dikemudian hari bahwa

Tugas Akhir ini merupakan hasil plagiasi, maka ijasah yang saya peroleh

dinyatakan batal dan akan saya kembalikan kepada Rektor Universitas Atma Jaya

Yogyakarta.

Yogyakarta, Oktober 2012

Yang membuat pernyataan,

(Innocentius Arus Maheri)

v

Skripsi ini ku persembahkan untuk:

Tuhan Yesus Kristus

Eyang putri & Eyang kakung

Om Dedit & Bude Mamik

Papah & Mamah

Feli, Niko, Ita, Ius

Anti & keluarga

Sahabat-sahabatku semua

UNLESS someone like you

cares a whole awful lot,

nothing is going to get better.

It’s not.

(Dr. Seuss)

vi

KATA HANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas

rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir

yang berjudul “Studi Perbandingan Pasir, Ijuk dan Limbah Plastik sebagai

Drainase Vertikal” ini dengan baik.

Penulis berharap melalui tugas akhir ini semakin menambah dan

memperdalam ilmu pengetahuan dalam bidang Teknik Sipil baik oleh penulis

maupun puhak lain.

Dalam menyusun Tugas Akhir ini penulis telah mendapat banyak

bimbingan, bantuan dan dorongan moral dari berbagai pihak. Oleh karena itu

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Ir. AM. Ade Lisantono, M.Eng, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

2. J. Januar Sudjati, ST., MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Tenik Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

3. Sumiyati Gunawan, ST., MT, selaku Dosen Pembimbing yang telah

dengan sabar meluangkan waktu untuk memberi petunjuk dam

membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang

telah bersedia mendidik, mengajar dan memberikan ilmunya kepada

penulis.

vii

5. Om penulis satu-satunya tanpa tante, Y. Dedy Pradipto dan Bude yang

sekaligus Ibu kedua Mahanani yang selalu memberikan dorongan moral

maupun material kepada penulis dari lahir sampai penulis dapat

menyelesaikan studi S1 di Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Terima

kasih atas pengorbanan tidak bernilai yang telah diberikan kepada penulis.

6. F.X Hermawan dan F. Niluh Kertiasih selaku orang tua penulis yang

selalu memberi doa kepada penulis dan Eyang Putri yang selalu

menasehati penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Nikodemus Tyson A.M dan Brigitta Astut Wasanti Putri selaku kakak dan

kakak ipar penulis yang membantu penulis dalam menyelesaikan tugas

akhir, keponakan paling lucu Felicita Ciasa Nikita Inori yang selalu

memberikan hiburan kepada penulis dan Blasius Air Dahsyat Pamungkas

selaku adik satu satunya yang selalu meminjamkan laptop disaat penulis

memerlukannya.

8. Anastasia Miranti Octaviani selaku teman hidup sekaligus kekasih dan

keluarga yang selalu memberi nasehat dan mengingatkan penulis untuk

cepat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Victor Decky Nortantio yang menjadi teman dari kelas 1 SMA sampai

saling bekerja sama dan berdiskusi saat menempuh Tugas Akhir di

Fakultas Teknik Sipil Atma Jaya Yogyakarta.

10. Teman-teman SMA Pangudi Luhur angkatan 2008 khususnya Pambo,

Agung, Dita, Carol, Simbok, Wedus, Ari, Anna, Fembri, Hastu, Beni dan

viii

teman-teman lain yang telah memberikan persahabatan yang tidak

terputus.

11. Sahabat-sahabat penulis Yudi Kuntardi, Alvania Unik dan Bernadetha

Berty yang selalu mendukung, mengantarkan snack, memberi hiburan

disaat penulis melakukan penelitian di Laboratorium sehingga penulis

dapat bersemangat dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.

12. Taman-teman seperjuangan Peminatan Geotek Cukong, Rian, Deka dan

Joko alias Albertus yang telah memberikan pikiran dalam berdiskusi dan

main kartu saat kondisi sedang jenuh.

13. Mas Octoditya Ekaputra selaku Staf Lab. Mekanika Tanah Fakultas

Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telah membantu penulis

saat penulis melakukan penelitian.

14. Teman-teman penulis di Fakultas Teknik Sipil Atma Jaya Yogyakarta

angkatan 2008 William, Martin, Bram, Edrik, Ucok, Veni, Paul, Agung,

Feli, Anggun, Paulus, Dias, Didit, Kambing, Boyo, Anga, Roni, Aven,

Fajar, Heru, Fandi, Martinus, Aji, Ipin, Krisna, Hatem dan semua yang

telah memberikan pertemanan dan dukungan saat menempuh perkuliahan.

15. Jose selaku pembimbing di Laboratorium Transportasi serta Cachuk,

Meida, Aan, yang telah bekerja sama di Lab. Transportasi, juga Praktikan

Bahan Perkerasan Jalan angkatan 2010 khususnya Vera yang

meminjamkan diktat Mekanika Tanah kepada penulis serta dukungannya.

16. Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

ix

Penulis menyadari penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu penulis mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang

membangun.

Yogyakarta, Oktober 2012

Innocentius Arus Maheri

NPM : 08 02 12998

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... v

KATA HANTAR .............................................................................................. vi

DAFTAR ISI ..................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv

INTISARI ......................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................. 3

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................ 5

1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................... 5

1.6. Keaslian Tugas Akhir ..................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6

BAB III LANDASAN TEORI ........................................................................... 8

3.1. Konsolidasi Tanah Lempung .......................................................... 8

3.2. Drainase Vertikal ............................................................................ 8

3.3. Koefisien Konsolidasi Arah Vertikal (Cv) ...................................... 9

3.3.1. Metode Kecocokan Log-Waktu (Log-time Fitting Method) . 10

3.3.2. Metode Akar Waktu (Square Root of Time Method)............. 10

3.3.3. Derajat Konsolidasi Arah Vertikal ........................................ 12

3.4. Koefisien Konsolidasi Arah Horizontal (Ch) .................................. 12

3.5. Penurunan Konsolidasi ................................................................... 13

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ 15

4.1. Model dan Pengujian Sampel Tanah ............................................ 15

4.1.1. Persiapan Tanah ................................................................... 15

4.1.2. Lokasi Pengujian ................................................................. 15

xi

4.1.3. Alat dan Bahan .................................................................... 16

4.2. Model dan Pengujian Pembebanan ............................................... 17

4.2.1. Persiapan dan Model Uji ..................................................... 17

4.2.2. Prosedur Pelaksanaan Pengujian ......................................... 21

4.2.3. Pembacaan Dial dan Pembebanan ....................................... 22

BAB V HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA ............................... 24

5.1. Data Teknis Tanah ........................................................................ 24

5.2. Hasil Tes Pembebanan .................................................................. 24

5.2.1. Konsolidasi Tanah Asli Pengujian Laboratorium ............... 24

5.2.2. Konsolidasi Tanah Bak Pengujian Laboratorium ................ 26

5.2.3. Konsolidasi Tanah Tanpa Drainase Vertikal ....................... 27

5.2.4. Konsolidasi Tanah dengan Drainase Vertikal Pasir ............ 28

5.2.5. Konsolidasi Tanah dengan Drainase Vertikal Ijuk .............. 29

5.2.6. Konsolidasi Tanah dengan Drainase Vertikal Plastik ......... 30

5.3.Analisa Hasil Penelitian ................................................................. 31

5.3.1.Perbandingan Penurunan Tanah Tiap Beban pada Masing-

masing Bahan Pengisi Drainase Vertikal ............................ 31

5.3.2.Perbandingan Derajat Konsolidasi pada Masing-masing Bahan

Pengisi Drainase Vertikal dengan Contoh Soal................... 33

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 38

6.1. Kesimpulan ................................................................................... 38

6.2. Saran .............................................................................................. 38

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 40

LAMPIRAN ..................................................................................................... 41

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Nilai Cv Tanah Asli pada Pengujian Konsolidasi Laboratorium...... 25

Tabel 5.2 Nilai Cv Tanah Bak pada Pengujian Konsolidasi Laboratorium ...... 26

Tabel 5.3 Nilai Cv pada Konsolidasi Bak Uji dengan Drainase Vertikal Pasir 28

Tabel 5.4 Nilai Cv pada Konsolidasi Bak Uji dengan Drainase Vertikal Ijuk . 29

Tabel 5.5 Nilai Cv pada Konsolidasi Bak Uji dengan Drainase Vertikal Plastik

........................................................................................................... 30

Tabel 5.6 Perbandingan derajat Konsolidasi pada Masing-masing Perbaikan

Tanah ................................................................................................. 35

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Pola susunan drainase vertikal ......................................................... 9

Gambar 3.2 Metode kecocokan log-waktu (Casagrande, 1940) ....................... 10

Gambar 3.3 Metode akar waktu (Taylor, 1948)................................................. 11

Gambar 4.1 Bak uji ............................................................................................ 18

Gambar 4.2 Pola susunan drainase vertikal pada bak uji ................................... 19

Gambar 4.3 Pengujian tanah lunak tanpa drainase vertikal ............................... 19

Gambar 4.4 Pengujian tanah lunak dengan drainase vertikal ijuk ..................... 20

Gambar 4.5 Pengujian tanah lunak dengan drainase vertikal plastik ................ 20

Gambar 4.6 Pengujian tanah lunak dengan drainase vertikal pasir ................... 21

Gambar 5.1 Grafik konsolidasi tanah asli pada pengujian di laboratorium ....... 25

Gambar 5.2 Grafik konsolidasi tanah bak pada pengujian di laboratorium....... 26

Gambar 5.3 Grafik konsolidasi tanah tanpa drainase vertikal pada pengujian di

Bak uji ............................................................................................ 27

Gambar 5.4 Grafik konsolidasi tanah dengan drainase vertikal pasir pada

pengujian di Bak Uji ...................................................................... 28

Gambar 5.5 Grafik konsolidasi tanah dengan drainase vertikal ijuk pada

pengujian di Bak Uji ...................................................................... 29

Gambar 5.6 Grafik konsolidasi tanah dengan drainase vertikal plastik pada

pengujian di Bak Uji ...................................................................... 30

Gambar 5.7 Grafik perbandingan penurunan pada beban 0.25 Ton .................. 31

Gambar 5.8 Grafik perbandingan penurunan pada beban 0.5 Ton .................... 32

Gambar 5.9 Grafik perbandingan penurunan pada beban 1 Ton ....................... 32

Gambar 5.10 Grafik perbandingan penurunan pada beban 1.175 Ton ................ 33

Gambar 5.11 Grafik perbandingan derajat konsoldasi pada tanah lunak dengan

tanpa D.V, D.V Pasir, D.V Ijuk dan D.V Plastik ........................... 36

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pengujian Kadar Air ..................................................................... 41

Lampiran 2 Pengujian Berat Jenis Tanah ........................................................ 42

Lampiran 3 Pengujian Batas Plastis ................................................................. 43

Lampiran 4 Pengujian Batas Cair .................................................................... 44

Lampiran 5 Pengujian Hidrometer ................................................................... 45

Lampiran 6 Pengujian Analisa Saringan .......................................................... 46

Lampiran 7 Pengujian Konsolidasi laboratorium ............................................ 47

Lampiran 8 Pengujian Konsolidasi tanah lunak tanpa drainase vertikal ......... 51

Lampiran 9 Pengujian Konsolidasi tanah lunak dengan drainase vertikal

pasir .............................................................................................. 53

Lampiran 10 Pengujian Konsolidasi tanah lunak dengan drainase vertikal

ijuk ................................................................................................ 55

Lampiran 11 Pengujian Konsolidasi tanah lunak dengan drainase vertikal

plastik ........................................................................................... 57

Lampiran 12 Grafik menentukan √ pada konsolidasi tanah asli

laboratorium ................................................................................. 59

Lampiran 13 Grafik menentukan √ pada konsolidasi tanah bak

laboratorium ................................................................................. 60

Lampiran 14 Grafik menentukan √ pada konsolidasi dengan Drainase

Vertikal Pasir ................................................................................ 61

Lampiran 15 Grafik menentukan √ pada konsolidasi dengan Drainase

Vertikal Ijuk.................................................................................. 62

Lampiran 16 Grafik menentukan √ pada konsolidasi dengan Drainase

Vertikal Plastik ............................................................................. 63

Lampiran 17 Dokumentasi Penelitian ................................................................ 64

xv

INTISARI

STUDI PERBANDINGAN PASIR, IJUK DAN LIMBAH PLASTIK

SEBAGAI DRAINASE VERTIKAL, Innocentius Arus Maheri, NPM

08.02.12998, tahun 2012, Bidang Keahlian Geoteknik, Program Studi Teknik

Sipil, Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

Bangunan yang direncanakan diatas suatu lapisan tanah lunak harus

mempertimbangkan daya dukung tanah yang sangat terbatas serta penurunan yang

cukup besar dimana akan membutuhkan waktu yang lama sekali. Lapisan yang

lunak ini harus diperbaiki kondisinya sebelum bangunan dibangun di atasnya.

Salah satu cara untuk mempercepat penurunan pada tanah lunak adalah

menggunakan drainase vertikal. Drainase vertikal yang umum digunakan adalah

berupa Sand Drains dan Prefabricated Vertical Drains (PVD). Permasalahan

yang timbul dalam perbaikan tanah menggunakan drainase vertikal adalah biaya

yang tidak murah pada operasional dan material pengisi drainase vertikal. Dalam

penelitian ini akan dilakukan percobaan perbandingan drainase vertikal dengan

bahan pengisi berupa pasir, ijuk dan limbah plastik. Penelitian ini dilakukan untuk

mengetahui kemampuan drainase vertikal denngan bahan pengisi pasir, ijuk dan

limbah plastik terhadap kecepatan penurunan tanah lunak.

Penelitian ini dilakukan dengan membuat model di laboratorium.

Pembebanan yang dilakukan ada 4 tahap, yaitu beban 0.25 ton, 0.5 ton, 1 ton dan

1.175 masing-masing dilakukan 4 hari pengamatan. Diameter drainase yang

dipakai adalah 2.5 cm dengan jarak antar drainase vertikal 18.75 cm dengan pola

susunan segiempat pada tanah lunak dengan ketebalan 50 cm dan dalam kondisi

double drain. Ada 4 pengujian, yaitu pengujian tanah lunak tanpa drainase

vertikal, tanah lunak dengan drainase vertikal pasir, tanah lunak dengan drainase

vertikal ijuk dan tanah lunak dengan drainase vertikal plastik. Pasir dilakukan

penyaringan sebelum digunakan, ijuk yang dipakai dari pohon aren dan limbah

plastik yang digunakan adalah sampah botol plastik dengan ukuran ±1cm.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode perbaikan tanah

menggunakan drainase vertikal dengan bahan pengisi limbah plastik terbukti

lebih baik daripada drainase vertikal Ijuk dan pasir dalam mempercepat

penurunan. Hal ini ditunjukkan adanya peningkatan koefisien konsolidasi arah

vertikal sebesar 812.414% dibandingkan dengan koefisien konsolidasi pada tanah

lunak tanpa drainase vertikal. Pada drainase vertikal pasir meningkatkan

576.196% dan drainase vertikal ijuk meningkatkan 696.268% dari koefisien

konsolidasi arah vertikal tanah lunak tanpa drainase vertikal.

Kata kunci : Konsolidasi, Koefisien konsolidasi arah vertikal, drainase vertikal